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风成沙波纹因其规则的波浪形几何图案吸引着研究者的兴趣,但是对其发育过程的认识还比较薄弱。原因之一就是缺少高精度和高分辨率的沙波纹形态动态测量方法。传统的风成沙波纹形态动态测量方法采用的倾斜光源照射方式忽略了沙波纹脊线高度和走向的变化,会导致沙波纹高度测量错误和形态变形。本研究建立的激光片光源垂直照射沙波纹表面的方式纠正了这一问题,并分析了沙波纹形态及其参数随时间的变化规律。结果表明：（1）沙波纹发育形成过程的初始形成阶段、增长阶段和稳定阶段的时长都随风程长度的增加呈减小趋势,且风程长度越短沙波纹的发育进程越滞后,形成 “倒游现象”。（2）沙波纹的波高和波长都随时间先快速增大然后趋于稳定,而且波高增长速度随风程长度增加而增大。稳定阶段沙波纹平均高度和波长呈现随风程长度的增加而增大的趋势。（3）沙波纹指数、迎风坡指数和背风坡指数都随时间先快速减小然后基本保持不变,服从指数函数分布。稳定阶段平均沙波纹指数随风程长度增加而减小。（4）沙波纹移动速度总体上随高度增大而减小,平均移动速度随时间按幂函数减小,而且在风沙流未饱和时平均移动速度总体上呈随风程长度增加而减小的趋势。可见,风程长度是沙波纹定量中不可忽略的一个因素。 相似文献
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风成沙波纹是风力作用下地表形成的最基本的地貌类型。近年来,随着计算机技术的迅猛发展,风成沙波纹数值模拟研究越来越引起重视。本文简要介绍了风成沙波纹数学建模的理论基础,并将已有的风成沙波纹数学模型划分为3类,着重介绍了几个经典的风成沙波纹数学模型,详细列举了这些模型的假设条件和数学表达,分析了他们的优缺点。目前,风成沙波纹数学建模的两个基本理论依据为:一个是地表坡度变化导致的蠕移沙通量的变化;另一个是跃移长度随沙床面高度变化的规律,但目前关于此理论的研究并不多。最后,总结和展望了这一领域的研究方向和前景。 相似文献
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本文基于颗粒的质量守恒原理,考虑了沙粒的跃移、溅移和蠕移运动,建立了风成沙波纹的非线性积分微分演化方程,并进而通过尺度变换得到了近似的微分方程。数值求解该微分方程,得到了与野外观测相一致的沙波纹斑图,同时再现了沙波纹生成、合并的非线性行为,为进一步风成地貌形成演化的理论分析提供了一种可行的数学物理方法。 相似文献
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通过实地考察、观测和采样,利用Google Earth遥感影像和激光粒度分析仪,研究了科尔沁沙地大型沙波纹（large-scale ripples, LSR）的空间分布、单体和群体的基本形态和粒度特征,探讨了LSR粗颗粒的来源、它同普通沙波纹和普通风成沙在颗粒组成、形态特征和内部沉积结构方面的区别。结果表明：（1）科尔沁沙地的LSR主要分布于翁牛特旗中部和北部地区。（2）LSR空间单元的空间形态具有片状、斑块状和条带状3种类型,分别发育于宽阔的丘间地、沙丘中上部、槽形低地3类地形部位。（3）LSR平均长度为6.32 m,总体走向为东北—西南,平均波长为1.68 m,空间分异较为明显;单体LSR的前后坡不对称。（4）LSR的颗粒为中砂-粗砂粒级,其中粗颗粒主要来自旧河道的河流冲积层、下伏Q3河湖相地层、剥蚀残山的风化壳和山麓洪积物。（5）LSR同普通沙波纹在外观、物质组成、几何形态和内部沉积结构方面有明显差异。该项研究将有助于促进风沙地貌学的理论发展和实践。 相似文献
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随着现代科学技术的发展,遥感影像为区域风沙地貌形态的研究提供了可靠的资料。近年来,有地貌学者提出了沙丘地貌格局分析法,通过在遥感影像上绘制沙丘脊线,量测和计算得到沙丘地貌格局表征参数,分析沙丘概率分布和空间变化规律、影响因素及形成时间。本文选取腾格里沙漠典型横向沙丘区域为研究对象,发展基于MATLAB平台的遥感影像沙丘脊线提取方法,利用沙丘迎风坡与落沙坡在遥感影像中成像的灰度差异, 对沙丘的沙脊线进行提取, 继而获得沙丘脊线长度、沙丘间距、走向、缺陷密度等沙丘地貌格局表征参数。结果表明,该方法快捷、可靠,为沙丘脊线的绘制提供了一种新方法。 相似文献
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海坛岛风成沙基本特征及其开发利用意义 总被引：3，自引：1，他引：2
海坛岛是福建省的主要风沙分布区,风成沙同花岗岩、风力并列为岛上的三大自然资源。风成沙是海坛岛风沙土的成土母质,也是高质量的石英砂矿源,但是如果开发利用不当极易酿成沙害。根据风沙地貌类型及其分布特征、风成沙成分特征等,提出了以防风固沙为前提,把风沙地划分为东部沿岸防护林区、内侧农业开发区和西部砂矿开采区三个不同功能区。 相似文献
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粒度分析在塔克拉玛干沙漠研究中的应用 总被引：18，自引：6，他引：18
本文重点探讨了塔克拉玛干沙漠的风成沙粒度组成特征及其与物源的关系，同时对沙丘的下伏地层沙、现代河流沙及丘间地沙的粒度组成也进行了对比。通过对该沙漠第四纪沉积物的粒度分析，证实了风成沙的粒度分布以极细沙为主，不含粗沙，粉沙含量极小；粒度组合、分选主要受营力和源区物质制约，结果使粒度空间分布形成格局。总之，通过粒度分析得到一系列量化指征，可为研究风沙流运动，探讨沉积环境和改造沙漠、发展沙产业提供理论依据。 相似文献
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布古里沙漠位于喀什绿洲和叶尔羌河绿洲之间,具有独特的地貌特征和风沙环境特征。通过对布古里沙漠部分地区的气象资料分析和野外实地风沙观测,对其风沙环境特征进行了分析。结果表明：布古里沙漠的沙粒平均粒径是0.16 mm,起沙时间集中在每年的4～9月,风向主要是西北风和东北风,偏西北风略强;在2 m高处测量的裸露沙面起动风速的是3.0 m/s,植被覆盖率为7%,起动风速为5.2 m/s,植被覆盖率为14%,起动风速为6.8 m/s;当平均风速为6.7 m/s时,气流输运沙子主要在近地表面0～10 cm,,风沙流中含沙量随垂直高度呈指数衰减,给出了风沙流的含沙量随垂直高度分布的相关方程和参数。 相似文献
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风沙物理学中两个焦点问题研究现状与未来研究思路刍议 总被引：4，自引：2，他引：2
风沙物理学经过数十年的发展与完善,可以说基本上自成体系。但由于学科的起步较晚,加之现象的复杂性,目前仍有很多重要的理论问题没能彻底解决,至少还未达成共识,成为学术界长期以来争论的焦点,从而影响了学科的继续发展。对“沙粒起动机制”和“风成沙纹的形成机理”两个焦点问题在进行研究现状剖析的基础上,浅析未来研究思路。提出沙粒起动主要驱动力是驻点升力的观点,以空气动力学理论为基础的沙粒起动机制研究将是未来该领域的发展趋势;关于沙纹的形成,认为沙粒粒径的不均匀性以及所导致的非平衡运动是前提和基础,风沙流运动过程中类似左右沙丘运动的蚀积转换规律是使沙纹能够维持其稳定形态的必要条件,而沙纹有规律、整齐划一的分布与排列可能与背风面气流小尺度的涡流有关。 相似文献
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输沙量与输沙势的关系 总被引：9，自引：5，他引：4
区域风沙活动在时间、空间和强度上的不确定性,导致对输沙量进行长期测定比较困难。所以,输沙量通常是用来研究短期的风沙活动强度,对长期的风沙活动强度,一般是利用输沙势来衡量,使用这两种指标评价区域风沙活动强度,势必会产生一定的差异。利用中国科学院风沙科学观测场积累的长期输沙量和输沙势观测资料,对区域风沙活动强度进行评价。研究结果表明,月输沙量变化在0.89~18.11 kg·m-1之间,而月输沙势变化在0.03~21.01之间,每年的4—5月是风沙活动最为强烈的时期; 输沙量随输沙势增加而增加,它们之间可以近似用线性函数来表达。 相似文献
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呼伦贝尔沙地风蚀坑粒度特征及其环境意义 总被引：3，自引：3，他引：0
对呼伦贝尔沙地现代风蚀坑表层沙质沉积物与坑后沙丘垂直剖面沉积物进行了粒度分析,讨论了坑后沙丘剖面的形成过程及风成沙粒度变化的原因。结果表明：呼伦贝尔沙地风蚀坑表面及坑后沙丘剖面沉积物粒径以细沙和中沙为主;风蚀坑表面沉积物粒径及分选参数在风蚀坑各部位呈现波动式变化;平坦草地上的现代土壤与坑后沙丘下伏古土壤为同一层。基于粒度和沙丘移动过程综合分析,认为坑后沙丘剖面中风成沙粒度的垂向变化与沙丘在堆积和移动过程中剖面在坑后沙丘相对位置的变化具有紧密联系,密集采样得出的剖面中风成沙粒度的垂向变化是否能直接指示区域气候环境变化值得商榷。 相似文献